浅议机电一体化系统中智能控制的应用

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  【摘 要】 随着科技水平的进步,我国的经济在不断地迅猛发展的同时,电子技术特别是微电子技术以及超大规模集成电路的发展,使得我国的机电一体化技术也在不断地向前突进中,并被广泛应用到各种工业和生产过程。在电气工程发展的今天,机电一体化技术不仅可以对系统进行实时监控,以保障系统的安全,还可以减少人工分散操作上的失误,大大的提高工程的可靠性和高效性,从而有效的保障系统安全稳定、高效的运行。因此,如何的提高机电一体化系统中智能控制的应用水平,促进智能化的应用具有非常重要的意义。本研究主要阐述了智能控制在机电一体化系统中的融合及其应用,旨在提高电一体化系统中智能控制的应用水平。
  【关键词】 机电一体化;智能控制;应用;研究
  随着微电子技术及超大规模的集成电路的发展,我国的机电一体化技术越来越成熟,在工业与农业的发展中发挥着至关重要的作用。但在实际的生活中,很多机电一体化应用的农业与工业对象具有多层次、不确定性、非线性等特征,给机电一体化的发展带来了很大的难题。职能控制系统的出现及应用,为机电一体化的长远发展创造了良好的外部环境。因此,智能控制在机电一体化方面的应用越来越受到人们的重视,对其进行研究是当前人们热衷的一大课题。
  一、机电一体化及智能控制的基本概述
  1.机电一体化系统
  机电一体化系统是指能够将信息技术、接口技术、机械技术、电工电子技术、微电子技术、信号变换技术以及传感器技术等多支技术进行有机地结合的基础上,将其运用于实际生产生活中去的一项综合性的技术,通常也被称为机械电子系统。这种机电一体化系统的工作原理指的就是再将所有技术进行结构耦合的前提下,进行信息控制,最终完成所需要的能量转换工作。
  2.智能控制
  智能控制是指利用算机模拟人类智能,将一些更为复杂、多样的控制任务和控制目的在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,这种技术是目前当今社会的发展的一个重要领域,能够帮助快速解决无法实现的复杂系统的控制,要比传统控制更为方便快捷。是具有非线性特性、核心在高层控制、有总体自寻优特性、具有变结构特点、可以满足多样性目标,的高性能要求等多项特征的一个新兴的研究领域。现阶段,随着科学技术的不断进步和快速发展,智能控制作为一项新型的的理论技术,目前已经进入工程化,实用化的阶段,并与其他现代化技术相辅相成、相互依存,迎来它的发展新时期。
  二、针对智能控制的探讨
  (一)智能控制的含义
  所谓智能控制,就是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。传统的控制只是智能控制中的一个组成部分,是智能控制最底层的阶段。智能控制是由多个学科相互交叉所形成的学科,它的理论基础包括信息论、自动控制论、运筹学及人工智能等内容。
  (二)智能控制的特征
  智能控制具有以下特征:一是智能控制的核心在高层控制;二是智能控制器具有非线性特性;三是智能控制具有变结构特点;四是智能控制器具有总体自寻优特性;五是智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求;六是智能控制是一门边缘交叉学科;七是智能控制是一个新兴的研究领域。
  (三)智能控制的类型
  智能控制的类型包括:一是分级递阶控制系统;二是专家控制系统;三是集成混合控制;四是人工神经网络控制系统;五是模糊控制系统;六是学习控制系统;七是进化计算与遗传算法;八是组合智能控制方法等。
  (四)智能控制发展的趋势
  智能控制系统具有极强的学习功能、组织功能及适应性功能,其在机电一体化方面的广泛应用是當前智能控制的一大发展趋势。模糊系统、遗传算法、专家系统及神经网络是应用在机电一体化系统中的最常见的四种技术,它们之间存在着相互依存、相辅相成的关系。
  三、智能控制在机电一体化系统中的应用
  1.机械制造过程中智能控制系统的应用
  作为机电一体化系统中的重要组成部分,智能控制系统在机械制造过程中的应用可以充分与现代计算机技术充分有机结合的基础上,利用先进的计算机技术模拟人类制造机械的活动,最终取代一部分脑力劳动,并通过智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟,对采集的信息进行预处理,从而修改控制模式中的参数数据,最终实现对机械制造过程中机械制造系统的智能监控与检测、机械故障智能诊断、智能传感器及智能学习等的有效应用。
  2.数控领域中智能控制的应用
  随着现代科学技术的不断突破发展,目前人们对于机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求,在原本具有的智能控制技术的基础上,越来越多的研究人员将目标集中在扩展、模拟、延伸等新的智能功能上,以实现对数控领域中智能监控、智能编程以及建立智能数据库等目标,最终实现对于一些不明确的问题进行综合处理,以达到一些数控故障信息进行推理的最终目的。
  3.机器人领域中智能控制的应用
  现阶段,在机器人领域中,越来愈多的技术都被应用在这个领域当中,智能控制也不例外,在机器人所具有非线性、时变性、强耦合等特征主要体现在动力系统中,智能控制技术的应用可以很好的实现对机器人控制参数系统中的多任务及多边变性的特征进行合理、科学、有效的控制,进而实现对机器人在机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制、多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制、机器人手臂姿态及动作的智能控制、以及帮助专家对机器人的运动环境进行监测、定位、建模及规划控制等方面的工作研究。
  4.建筑工程中智能控制的应用
  首先,在建筑工程中智能控制的应用体现在在建筑物照明系统中的应用,主要是充分利用通信与计算机控制的联网对照明系统的节能、对照明时间、对明逻辑方面的智能控制。其次,在建筑工程中智能控制的应用体现对建筑物内的空调进行智能控制,主要是通过智能地调节空调的风阀实现空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置,不仅可以最大程度上的确保建筑内空气质量,还能减少能量的浪费。
  四、结束语
  综上所述,随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展,机电一体化系统中智能控制已经得到了十分广泛的应用,机电一体化系统中智能控制的应用区别于传统的机械自动化的技术,不仅可以改善人们的生活环境,还可以有效的提高了社会经济的发展水平,因此,这就需要我们结合实际情况,广开思路、积极创新的对机电一体化系统中智能控制的应用与运行规律进行探索和经验积累,使得智能控制在机电一体化系统中能实现高效的运行以适应社会发展的需要。为我国机电一体化系统中的自动化技术的应用和发展做出应有的贡献。
  参考文献:
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